Zsh 开发指南（第三篇字符串处理之转义字符和格式化输出）

陌辞寒

导读

上一篇讲了 zsh 的常用字符串操作，这篇开始讲更为琐碎的转义字符和格式化输出相关内容。包括转义字符、引号、print、printf 的使用等等。其中很多内容没有必要记忆，作为手册参考即可。

转义字符

转义字符是很多编程语言中都有的概念，它主要解决某些字符因为没有对应键盘按键无法直接输出、字符本身有特殊含义（比如 \、"）或者显示不直观（比如难以区别多个空格和一个 tab）等问题。

最常用的转义字符是 \n（换行）、\r（回车）、\t（tab）。

直接用 echo、print 或者 printf 内置命令都可以正常输出转义字符，但包括转义字符的字符串需要用引号（单双引号都可以）扩起来。

% echo 'Hello\n\tWorld'
Hello
        World

常用转义字符对照表，不常用的可以去查 ASCII 码表，然后使用 \xnn（如 \x14）。（知乎专栏不支持表格，只能截图，并且本文可能不能更新到最新版本，建议阅读原文 Zsh 开发指南（第三篇字符串处理之转义字符和格式化输出））

可以用 hexdump 命令查看字符的 ASCII 码值。

% echo ab= | hexdump -C
00000000  61 62 3d 0a                                       |ab=.|
00000004

还有一些字符是可选转义（通常有特殊含义的字符都是如此）的，比如空格、"、'、*、~、$、&、(、)、[、]、{、}、;、? 等等，即如果在引号里边则无需转义（即使转义也不出错，转义方法都说前边加一个 \），但如果在引号外边则需要转义。谨慎起见，包含半角符号的字符串全部用引号包含即可，可以避免不必要的麻烦。

可以这样检查一个字符在空格外是否需要转义，输出的字符中前边带 \ 的都是需要的。

% str='~!@#$%^&*()_+-={}|[]:;<>?,./"'
# -r 选项代表忽略字符串中的转义符合
# ${(q)str} 功能是为字符串中的特殊符号添加转义符号
% print -r ${(q)str}
\~\!@\#\$%\^\&\*\(\)_+-=\{\}\|\[\]:\;\<\>\?,./\"

单引号

单引号的左右主要是为了避免字符串里的特殊字符起作用。在单引号中，只有一个字符需要转义，转义符号 \ 。所以如果字符串里包含特殊符号时，最好使用单引号包含起来，避免不必要的麻烦。但是单引号里不能再有单引号，即使加转义符号也不行，如果字符串需要包含单引号，可以使用这几种方法。

# 用双引号包含
% echo "a'b"
# 用转义符号
% echo a\'b
# 同时使用单引号和转义符号，用于包含单引号和其他特殊符号的场景
% echo 'a"\'\''b*?'
a"\'b*?

双引号

双引号的作用类似单引号，但没有单引号那么严格，有些特殊字符在双引号里可以继续起作用。

# 以使用变量
% str=abc
% echo "$str"
# 可以使用 $( ) 运行命令
% echo "$(ls)"
# 可以使用 ` ` 运行命令，不建议在脚本里使用 ` `
% echo "`date`"
Mon Aug 28 09:49:11 CST 2017
# 可以使用 $(( )) 计算数值
% echo "$(( 1 + 2 ))"
# 可以使用 $[ ] 计算数值
% echo "$[1 + 2]"

简单说，$ 加各种东西的用法在双引号里都是可以正常使用的，而其他特殊符号（比如 *、?、>）的功能通常不可用。

反引号

反引号是用来运行命令的，它会返回命令结果，以便保存到变量等等。

% str=`ls`
% echo $str
# 完全可以用 $( ) 取代
% str=$(ls)
% echo $str

反引号的功能和 $( ) 功能基本一样，但 $( ) 可以嵌套，而反引号不可以，而且反引号看起来更费事，某些字体中的反引号和单引号差别不大。所以在脚本里不建议使用反引号。

print 命令用法

print 是类似 echo 的内部命令（echo 命令很简单，不作介绍），但功能比 echo 强大很多。完全可以使用 print 代替 echo。

不加参数的 print 和 echo 的功能基本一样，但如果字符串里包含转义字符，某些情况可能不一致。如果需要输出转义字符，尽量统一使用 print，避免不一致导致的麻烦。

% print 'Line\tone\n\Line\ttwo'
Line    one
Line    two
# echo 的输出和 print 不一致
% echo 'Line\tone\n\Line\ttwo'
Line    one
\Line   two

print 有很多参数，在 zsh 里输入 print - 然后按 tab 即可查看选项帮助（如果没有效果，需要配置 .zshrc 里的补全选项，网上有很多现成的配置）。

# - 后直接按 tab，C 是补全上去的
% print -C
 -- option --
-C  -- print arguments in specified number of columns
-D  -- substitute any arguments which are named directories using ~ notation
-N  -- print arguments separated and terminated by nulls

print 命令选项功能介绍

这里以常用程度的顺序依次介绍所有的选项，另外文末有“print 选项列表”方便查询。

-l 用于分行输出字符串。

# 每个字符串一行，字符串是用空格隔开的
% print -l aa bb
# 也可以接数组，数组相关的内容之后会讲到
# 命令后的多个字符串都可以用数组取代，效果是相同的
% array=(aa bb)
% print -l $array

-n 用于不在输出内容的末尾自动添加换行符（echo 命令也有这个用法）。

% print abc
# 这个 % 高亮显示，代表这一行末尾没有换行符
% print -n abc

-m 用于只输出匹配到的字符串。

% print -m "aa*" aabb abc aac
aabb aac

-o/-O/-i 用于对字符串排序。

# print -o 对字符串升序排列
% print -o a d c 1 b g 3 s
1 3 a b c d g s
# print -O 对字符串降序排列
% print -O a d c 1 b g 3 s
s g d c b a 3 1
# 加 -i 参数后，对大小写不敏感
% print -oi A B C a c A B C
A a A B B C c C
# 不加 -i 的话小写排在大写的前面
% print -o A B C a c A B C
a A A B B c C C

-r 用于不对字符串进行转义。print 默认是会对转义字符进行转义的，加 -r 后会原样输出。

% print -r '\n'

-c 用于将字符串按列输出。如果对自动决定的列数不满意，可以用 -C 指定列数。

% print -c a bbbbb ccc ddddd ee ffffff gg hhhhhh ii jj kk
a       ccc     ee      gg      ii      kk
bbbbb   ddddd   ffffff  hhhhhh  jj

-C 用于按指定列数输出字符串。

# 从上到下
% print -C 3 a bb ccc dddd ee f
a     ccc   ee
bb    dddd  f
% print -C 3 a bb ccc dddd ee f g
a     dddd  g
bb    ee
ccc   f
# 加 -a 后，改成从左向右
% print -a -C 3 a bb ccc dddd ee f g
a     bb    ccc
dddd  ee    f

-D 用于将符合条件的路径名转化成带 ~ 的格式，~ 是家目录。

% print -D /home/goreliu/git
~/git
# mine 是这样定义的 hash -d mine='/mnt/c/mine'
% print -D /mnt/c/mine
~mine

-N 用于将输出的字符串以 \x00（null）分隔，而不是空格。这样可能方便处理包含空格的字符串，xargs 等命令也可以接受以 \x00 分隔的字符串。

% print -N aa bb cc
aabbcc%
% print -N aa bb cc | hexdump -C
00000000  61 61 00 62 62 00 63 63  00                       |aa.bb.cc.|
00000009

-x 用于将行首的 tab 替换成空格。-x 是将行首的 tab 展开成空格，- x 后的参数是一个 tab 对应的空格数。

% print -x 2 '\t\tabc' | hexdump -C
00000000  20 20 20 20 61 62 63 0a                           |    abc.|
00000008
% print -x 4 '\t\tabc' | hexdump -C
00000000  20 20 20 20 20 20 20 20  61 62 63 0a              |        abc.|
0000000c

-X 用于将所有的 tab 替换成空格。注意不是简单地替换成空格。比如每行有一个 tab，-X 8，那么如果 tab 前（到行首或者上一个 tab）有 5 个字符，就补全 3 个空格，凑够 8，这么做是为了对齐每一列的。但如果前边有 8 个或者 8 个以上字符，那么依然是一个 tab 替换成 8 个字符，因为 tab 不能凭空消失，一定要转成至少一个空格才行。如果没理解就自己多试试找规律吧。

% print -X 2 'ab\t\tabc' | hexdump -C
00000000  61 62 20 20 20 20 61 62  63 0a                    |ab    abc.|
0000000a
% print -X 4 'ab\t\tabc' | hexdump -C
00000000  61 62 20 20 20 20 20 20  61 62 63 0a              |ab      abc.|
0000000c

-u 用于指定 fd 输出。print 默认输出到 fd 1，即 stdout，可以指定成其他 fd（2 是 stderr，其他的可以运行 ls -l /proc/$$/fd 查看。

% print -u 2 good
# 和重定向输出效果一样
% print good >&2

-v 用于把输出内容保存到变量。

# 和 str="$(print aa bb cc)" 效果一样
% print -v str aa bb cc
% echo $str
aa bb cc

-s/-S 用于把字符串保存到历史记录。

% print -s ls -a
% history | tail -n 1
 2222  ls -a
# -S 也类似，但需要用引号把命令引起来
% print -S "ls -a"
% history | tail -n 1
 2339  ls -a

-z 用于把字符串输出到命令行编辑区。

# _是光标位置
% print -z aa bb cc
% aa bb cc_

-f 用于按指定格式化字符串输出，同 printf，用法见“printf 命令用法”。

-P 用于输出带颜色和特殊样式的字符串，见“输出带颜色和特殊样式的字符串”。

-b 用于辨认出 bindkey 中的转义字符串，bindkey 是 Zle 的快捷键配置内容，写脚本用不到，不作介绍。

-R 用于模拟 echo 命令，只支持 -n 和 -e 选项，通常用不到。

printf 命令用法

printf 命令很像 c 语言的 printf 函数，用于输出格式化后的字符串。

# 输出末尾的 % 代表该行末尾没有换行符
# printf 不会在输出末尾添加换行符
# 为了避免误解，之后的例子省略该符号
% printf ":%d %f:" 12 34.56
:12 34.560000:%

printf 的第一个参数是格式化字符串，在 zsh 里输入 printf % 后按 tab，可以看到所有支持的用法。下面只举几个比较常用的例子。

# 整数 浮点数 字符串
% printf "%d %f %s" 12 12.34 abcd
12 12.340000 abcd%
# 取小数点后几位
% printf "%.1f" 12.34
# 科学计数法输出浮点数
% printf "%e" 12.34
1.234000e+01
# 将十进制数字转成十六进制输出
% printf "%x" 12
# 补齐空格或者0
% printf "%5d\n%05d" 12 12
00012

我把完整的格式贴在这里，方便搜索。

-- print format specifier --
      -- leave one space in front of positive number from signed conversion
-     -- left adjust result
.     -- precision
'     -- thousand separators
*     -- field width in next argument
#     -- alternate form
%     -- a percent sign
+     -- always place sign before a number from signed conversion
0     -- zero pad to length
b     -- as %s but interpret escape sequences in argument
c     -- print the first character of the argument
E  e  -- double number in scientific notation
f     -- double number
G  g  -- double number as %f or %e depending on size
i  d  -- signed decimal number or with leading " numeric value of following character
n     -- store number of printed bytes in parameter specified by argument
o     -- unsigned octal number
q     -- as %s but shell quote result
s     -- print the argument as a string
u     -- unsigned decimal number
X  x  -- unsigned hexadecimal number, letters capitalized as x

输出带颜色和特殊样式的字符串

用 zsh 的 print -P 可以方便地输出带颜色和特殊样式的字符串，不用再和 \033[41;36;1m之类莫名其妙的字符串打交道了。

# %B 加粗 %b 取消加粗
# %F{red} 前景色 %f 取消前景色
# %K{red} 背景色 %k 取消背景色
# %U 下滑线 %u 取消下滑线
# %S 反色 %s 取消反色
# black or 0  red     or 1
# green or 2  yellow  or 3
# blue  or 4  magenta or 5
# cyan  or 6  white   or 7
# 显示加粗的红色 abc
% print -P '%B%F{red}abc'
# 没覆盖到的功能可以用原始的转义符号，可读性比较差
# 4[0-7] 背景色
# 3[0-7] 前景色